体力活动强度与学生幸福感及情商之间的关系：一项横断面研究

《Science & Sports》：Association of physical activity intensity on students’ well-being and emotional intelligence: A cross-sectional study

非局部肌肉疲劳代谢碱化干预效果研究：通过随机对照试验评估口服碳酸氢钠对耐力自行车运动后肘屈肌最大自主收缩力及肌电图的影响，发现20分钟中等强度骑行显著降低肘屈肌收缩力，但代谢碱化未能改善非局部疲劳程度，提示碳酸氢钠预处理无法作为实用干预措施。

　　

R. 松浦

日本上越教育大学教育研究生院，山吉城町1，943-8512 上越市，日本

摘要

目的

疲劳的肌肉收缩会降低其他未参与收缩的肌肉群的最大自主收缩力。这种肌肉疲劳现象被称为非局部肌肉疲劳（non-local muscle fatigue，简称NLMF）。本研究旨在探讨口服碳酸氢钠引起的代谢性碱中毒是否能够减轻持续进行次最大强度骑行运动后肘部屈肌的非局部肌肉疲劳。

方法

七名健康男性在进行了20分钟的70%峰值摄氧量次最大强度骑行运动后，立即对右侧二头肌进行120秒的最大自主收缩测试。实验分为两组：一组服用安慰剂（每公斤体重0.3克碳酸钙），另一组服用碳酸氢钠（每公斤体重0.3克）。在骑行运动前后，通过指尖动脉化静脉血样检测血液的酸碱状态。

结果

与安慰剂组相比，碳酸氢钠组患者的血液pH值、碳酸氢盐浓度和碱剩余量均有所升高，表明该组出现了代谢性碱中毒。两组患者在骑行运动后立即测得的肘部屈肌最大自主收缩力均显著降低（P<0.01）；然而，两组之间右侧二头肌的最大自主收缩力和肌电图结果没有显著差异。骑行过程中的心肺反应（摄氧量、每分钟通气量和心率）以及运动强度感知也没有显著差异。

结论

20分钟的次最大强度骑行运动会引发肘部屈肌的非局部肌肉疲劳；然而，口服碳酸氢钠引起的代谢性碱中毒并不会对这种疲劳产生影响。这些结果表明，预先摄入碳酸氢钠并不能有效减轻非局部肌肉疲劳。

引言

当肌肉自主收缩反复或持续进行时，由于肌肉疲劳，收缩肌肉产生力量或功率的能力会逐渐下降。肌肉疲劳由周围因素和中枢因素共同导致[1, 2]。以往关于肌肉疲劳的研究主要集中在收缩肌肉本身[3]。然而，疲劳的肌肉收缩还会降低其他未参与收缩的肌肉群的最大自主收缩力[4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]。这种肌肉疲劳现象被称为非局部肌肉疲劳（NLMF）。NLMF的特点是，在某一肌肉群疲劳后，对侧或未参与运动的肌肉会出现功能受损[11]。尽管NLMF的具体机制尚不清楚，但可能与其中枢机制有关，因为像运动神经元电刺激引起的静息抽搐这样的周围因素，在未参与收缩的肌肉群中不会发生变化[4, 5]。 Sidhu等人[10]发现，在骑行引起的腿部疲劳情况下，预先注射腰椎鞘内芬太尼可以部分减弱来自运动腿部肌肉的III/IV类传入神经反馈，从而降低对未运动手臂肌肉的中枢驱动抑制。这一药理学研究[10]支持了NLMF是由运动肌肉产生的III/IV类传入神经反馈引起的假设。从实际应用的角度来看，能够减弱运动肌肉III/IV类传入神经反馈的干预措施有助于降低运动比赛和训练中的NLMF程度。然而，鞘内芬太尼注射不可作为实际干预手段，因为其成分被世界反兴奋剂机构禁止使用。III/IV类传入神经对机械和化学刺激敏感[12, 13]；Pollak等人[14]发现，向组织间隙注射质子（H⁺）、乳酸（La^–）和三磷酸腺苷（ATP）会引发肌肉疲劳感，这表明这些代谢物能够激活III/IV类传入神经。因此，降低组织间隙中的这些代谢物浓度可能有助于减轻NLMF。在70–80%峰值摄氧量的骑行运动中，血液和肌肉中的H⁺浓度会增加[10–30分钟]，而预先摄入碳酸氢钠（NaHCO₃）引起的代谢性碱中毒可以减轻这种增加[15, 16]。因此，预先摄入NaHCO₃可以延缓运动肌肉在次最大强度骑行过程中组织间隙H⁺的升高，可能成为减轻NLMF的有效方法。据我们所知，目前尚未研究预先摄入NaHCO₃对次最大强度运动后NLMF的影响。 需要注意的是，预先摄入NaHCO₃可以减少后续运动中未运动肌肉组织间隙H⁺的积累，从而独立于运动肌肉的III/IV类传入神经反馈来影响运动表现。为尽可能消除这种影响，本研究在次最大强度骑行后对肘部屈肌进行了120秒的最大自主收缩测试（MVC），因为已有研究表明单次120秒MVC的力量不受NaHCO₃预先摄入的影响[17]。本研究旨在探讨口服碳酸氢钠引起的代谢性碱中毒对持续次最大强度骑行后肘部屈肌MVC的影响，假设代谢性碱中毒能够减轻NLMF。

参与者

七名健康男性（平均年龄22.9±4.4岁，身高173.2±4.7厘米，体重65.8±5.1公斤）参与了本研究。所有参与者均为右撇子，且无肌肉骨骼或神经系统疾病史。所有参与者均签署了书面知情同意书，实验过程符合《赫尔辛基宣言》的要求。当地伦理委员会批准了该研究（批准编号09-07）。

结果

两组患者在骑行运动前后的最大自主收缩力（MVC）和肌电图（EMG）绝对值没有显著差异（力量：P=0.10，d=0.47；EMG：P=0.08，d=0.49）。 图2显示了骑行运动前后的最大收缩力和EMG变化。两组患者在骑行运动后的最大收缩力均显著降低（图2A），但组间差异不显著（时间×组别：F(1,6)=0.06，P=0.81；时间×组别：F(1,6)=19.53，P=0.01；组别间：F(1,6)=0.06，P=0.81）。

讨论

本研究显示，20分钟的次最大强度骑行运动会导致后续肘部屈肌MVC力下降，表明骑行运动引发了NLMF。然而，与假设相反，口服碳酸氢钠并未减轻骑行后的NLMF。这表明，口服碳酸氢钠引起的代谢性碱中毒并不会影响骑行后的NLMF。

结论

20分钟的高强度骑行运动会引发肘部屈肌的NLMF，而碳酸氢钠引起的代谢性碱中毒并不会影响NLMF。这些结果表明，预先摄入碳酸氢钠并不能有效减轻NLMF。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

作者感谢平小浩二博士提供实验设备和提供有益的讨论。本研究得到了日本学术振兴会（JSPS KAKENHI）的资助（项目编号21800083）。